1. Сформулируйте выводы.

1. Оценка погрешностей измерений

1. Погрешности прямых измерений.

В данной лабораторной работе прямым способом измеряются две величины: высота подъёма груза hи время падения грузаt.

Высота подъёма измеряется прямым способом – по линейке, закреплённой на стойке. Абсолютная погрешность измерения составляет максимум одно деление шкалы, то есть 1 см, так что (h) = 1 см.

Погрешность измерения времени в данной лабораторной работе – это в основном случайная погрешность, связанная с несовершенством реакции человека. Эту погрешность можно оценить, проведя многократные измерения⁷. Исследования показывают, что(t) = (0,1 – 0,3) с. В данной работе предлагается считать, что(t) = 0,2 с.

2. Погрешность измерения массы перегрузка a. Перегрузок в данной лабораторной работе – это один или несколько элементарных грузов, поэтому масса перегрузка определяется формулой:

, (5.1)

где N– количество элементарных грузов, составляющих перегрузок,m_i– массы элементарных грузов. Тогда

(5.2)

Масса каждого элементарного груза указана на нём с точностью до десятых долей грамма. Это значит, что (m_i) = 0,1 г.

3. Погрешность измерения ускорения груза a. Ускорение измеряется косвенно, с использованием формулы. Из этой формулы следует:

, (5.3)

, (5.4)

где – относительные погрешности.

4. Погрешность измерения массы груза m₀. Масса груза измеряется косвенно, с использованием графика экспериментальной зависимостиa(m) и формулы (2.13). В этом случае погрешность(m₀) можно оценить так.

• Проведите на графике зависимости a(m) две вспомогательные прямые линии (временно). Обе они должны пройти через планки погрешностей экспериментальных точек, но при этом первую из вспомогательных линий надо провести как можно круче, а вторую – как можно более полого.

• Измерьте методом, описанным в пункте 4.10, два предельных значения массы груза, используя сначала первую вспомогательную прямую, затем – вторую. Это будет m_0maxиm_0min.

• Определите погрешность (m₀) по формуле:

. (5.5)

• Удалите с графика вспомогательные прямые линии.

6. Контрольные вопросы

1. В чём состоит второй закон Ньютона? Всегда ли он верен?

2. Что такое равнодействующая сила?

3. Какая из нитей сильнее натянута: та, на которой висит груз с перегрузком, или та, на которой висит груз без перегрузка?

4. Как зависит ускорение грузов от массы перегрузка?

5. Как зависит ускорение грузов от их массы?

6. Какую зависимость необходимо исследовать в данной лабораторной работе?

7. Какие физические величины в данной работе измеряются прямым способом?

8. Как в данной работе измеряется ускорение грузов?

9. Как в данной работе измеряется масса грузов?

10. Каким образом результаты экспериментов, проведённых в данной работе, могут свидетельствовать о правильности второго закона Ньютона?

11. Что является основным источником погрешностей измерений в данной работе?

12. Каким образом можно оценить погрешность измерения времени падения груза?

Работа 9. Изучение динамики вращательного движения

И.Б. Стаценко, А.Г. Рипп

Цель работы

Целью настоящей работы является экспериментальное исследование зависимости углового ускорения маятника Обербека от величины суммарного момента силы, действующей на маятник, и проверка основного закона динамики вращательного движения твёрдого тела с закреплённой осью вращения.